海上溢油在潮汐、波浪等作用下迁移至海滩,严重影响海滩的生态环境和景观。沙滩上的石油污染物会向沙层深处迁移,并造成持续的污染。沉积物重置法是将埋藏在滩体深处的石油暴露于滩体表面,通过海岸带水动力作用使滩体中释放出的石油和颗粒物相互作用形成OSAs(Oil-SPM Aggregations),从而将石油污染物从沙滩去除。深入了解石油污染物在沙滩的迁移、释放规律,探讨石油污染沙滩释放油与颗粒物形成OSAs的机制及其影响因素,对溢油污染沙滩的修复有重要的意义。论文采用模拟实验的方法,首先研究了风化油污沙和新鲜油污沙中油的释放过程以及环境因素对油释放的影响,然后研究了风化油污沙和新鲜油污沙中石油的纵向迁移规律及影响因素的影响;最后开展了不同污染强度的油污沙释放油与颗粒物形成OSAs的模拟研究。得到的主要结论有:(1)风化油污沙释油的平衡时间为240min,平衡释放量为2.40mg/g,而新鲜油污沙释油的平衡时间为210min,平衡释放量为2.75mg/g,两种沙样中油的释放过程均符合Lagergren准一级释放动力学模型。(2)弱酸环境有利于油的释放,pH的升高会导致释放量的减小;10-35℃的温度范围内,较高的温度有利于油污沙中油的释放;振荡频率越大,油污沙释油量达平衡的时间越短,且对应的平衡释放量越大;不同粒径的油污沙,沙砾的初始含油量越高,释放率越大;油污沙粒径越小,释放率越大;而海水盐度的增大对释油的影响不大。(3)沙柱不同深度的出水油浓度均随着时间的增加而升高,最终达到释放平衡。当达到释油平衡时,新鲜油污沙沙柱、风化油污沙柱底部海水中的油浓度分别为0.5mg/L和0.2mg/L左右,表明新鲜油污沙中的石油与沙砾结合不够紧密,更容易随着水流迁移。(4)较大的水头高度和污染强度有利于油的释放;模拟潮汐条件下沙柱不同深度出水中的油浓度较高,而连续进水条件下较低,潮汐运动缩短了出水油浓度达稳定的时间。油污沙的厚度越大,沙样上剩余含油量越高,不利于油的释放。(5)沙柱运行前期,填充不同粒径细沙的沙柱出水油浓度大小顺序为28目沙>48目沙>100目沙,表明沙砾粒径越大,释油越顺利;而停止进水以后,出水油浓度值稳定范围的大小顺序为28目>48目>100目,28目沙,48目沙和100目沙对应的释油量为0.77,2.06和4.49mg/L,表明沙砾粒径越小,沙的释油量越大。(6)风化油污沙中,污染强度较大则释放油形成OSAs的数目较多,而且形成的OSAs的形态大多是不规则的;新鲜油污沙沙样中,污染强度为4.79mg/g时释放油形成的OSAs较少,而污染强度为11.43和16.29mg/g时释放油形成的OSAs较多,且分布密集,OSAs形态多为油滴状和不规则形状。(7)沙柱中不同深度的风化油污沙和新鲜油污沙经过模拟沉积物重置处理后,沙样含油量变化明显。风化油污沙的油释放率均大于50%,最高达85.97%;沙柱10cm处的新鲜油污沙释油量高达2.89mg/g,其它深度油污沙油释放率均大于40%,最高达84.7%。(8)污染强度相近的油污沙中,新鲜污染沙释放油与颗粒物形成的OSAs的数目和密集程度明显高于风化油污沙,表明新鲜油污沙更适合于采用沉积物重置技术进行处理。